Un nouveau simulateur pour l’étude expérimentale du roulis des bateaux

L’Institut de dynamique des fluides et de la théorie du navire de l’Université de Hambourg-Harbourg (TUHH) s’est doté d’un nouveau simulateur de mouvements destiné à étudier expérimentalement le roulis [1] des bateaux. Le roulis est l’une des causes du chavirage des bateaux, responsable chaque année de la perte de 10.000 containers.

 
Ce simulateur permettra de tester des modèles de coque de grande taille en plastique dans des conditions proches de celles rencontrées en haute mer [2]. Les résultats permettront d’affiner les modèles numériques décrivant la formation des tourbillons générés par les quilles de roulis [3] et le gouvernail pour un bateau en mouvement de roulis.

 
Le dispositif est constitué d’un modèle de coque de bateau pouvant atteindre une masse de 100kg et suspendu dans une soufflerie à l’aide de huit câbles de 4mm de diamètre. Chacun de ces câbles est relié à des plaques coulissantes mises en mouvement par de petits moteurs électriques. Le déplacement contrôlé de ces plaques permet de reproduire les mouvements des vagues comme en haute mer. Les perturbations de l’écoulement dues à la présence des câbles ne sont que très localisées et n’influencent pratiquement pas les résultats. Ces derniers, obtenus pour un écoulement d’air le long du profil de la coque de bateau, peuvent ensuite être transposés à un écoulement d’eau.

 
Le tronçon de mesure du simulateur possède une longueur de 5,5m, une largeur de 3m et une hauteur de 2m. La soufflerie permet d’atteindre des vitesses d’écoulement de 5 à 35m/s. Le champ d’écoulement quant à lui peut être visualisé grâce à des méthodes optiques. Jusqu’à 48 canaux de mesure peuvent être placés à l’intérieur du modèle de coque de bateau. La construction du simulateur, permettant des mouvements à six degrés de liberté, a été développée en partenariat avec l’Université de Duisbourg-Essen (UDE, Rhénanie du Nord-Westphalie).

 
Le simulateur de mouvement a été mis au point dans le cadre d’un projet de recherche financé à hauteur de 1 million d’euros par le Ministère fédéral de l’économie et de la technologie (BMWi).

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– [1] Le roulis est un mouvement de rotation d’un mobile autour de son axe longitudinal.

– [2] Voir également la vidéo de démonstration et les caractéristiques techniques du simulateur de mouvement sur le site de l’Institut de dynamique des fluides et de théorie du navire de la TUHH (en anglais) : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/vllqj
– [3] Sur un bateau, les quilles de roulis servent à amortir les mouvements de roulis et protègent la coque en cas de choc. Plus d’informations sur les quilles de roulis : http://fr.wikipedia.org/wiki/Quille_de_roulis

 

Pour en savoir plus, contacts :

– Prof. Dr.-Ing. Moustafa Abdel-Maksoud, Institut de dynamique des fluides et de la théorie du navire de la TUHH – tél. : +49 (0)40 / 42878-6053 – email : m.abdel-maksoud@tuhh.de

 

Sources :

« Mehr Sicherheit auf hoher See: Bewegungssimulator an Hamburgs TU erlaubt genauere Berechnungen », dépêche idw, communiqué de presse de la TUHH – 11/10/2012 – http://idw-online.de/pages/de/news500875

 

Rédacteurs :

Lucas Ansart, lucas.ansart@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr